автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.08, диссертация на тему:Потребительские свойства стеновых строительныхматериалов на основе углеотходов

КИ'1'ВСКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТОР1"0ВЕЛЬНО-ЕХОНОМ1ЧНИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

'i -V ('•rri;

См J l.Líl ■ . ■•)

ЗЕЛЫПЧЕНКО Олена îropiBHa

СПОЖИВЧ1ВЛАСТИВОСП СТТНОВИХ БУДГОЕЛЬНИХ MATEPÏAJtiB НА ОСНОВ! ВУГЛЕВЩХОД1В

пещальтсть 05.19.08 — Товарознавство промислових товар^з

Автореферат

дисертацн на здобуття наукоесго ступени кандидата техшчних наук

Кшв 1995

Дисертащя е рукописом.

Роботу виконано у Йпвському державному торговельно-е ноьичнсму ун!верситет1 та КиТвському науково-дослщному шстит буд1зельних матер1зл1в та вяроб1в.

Науковий кер1вкик:

кандидат техшчних наук, провзднии уковий сшвробггник НД1БМВ, лауреат Державно! преми Укра'ши Михайлов Володимир 1ванович

Офщшш опоненти:

' доктор техшчних наук, профе бмельянов Борис Михайлович

кандидат техшчних наук /,ртюх Тетяна МиколаТвна

Провщна оргашзащя: Львшська комгрщйна акадеиня

Захист вщбудеться ¡о жовтня 1995 р. о /5"00 годиш на засщг спегуалзованоТ ради Д 01.28.01 Кигвського державного торговель економчного ушверситету за адресою: 253156, м. Кшв, вул. Кюто, 1' 3 дисертащею можка ознайомитись у б(блютец1 Кшвського ржгвного торговельно-економ1чного ушверситету.

Автореферат роздано " " 1995 р.

Вчени» секретар спещал13овано1 ради, кандидат техшчних наук, доцент

е.В.Таще]

ЗЕЛЬШЧЕНКО Олена 1гор1вна СПОЖИВЧ1 ВЛАСГИВОСТ1 СТ1НОВИХ БУД1ВЕЛБНИХ МАТЕР1АЛ1В НА ОСНОВ1 ВУГЛЕВ1ДХОД1В

Пщп. до друку 21.08.95. Формат 60x84/16. Пашр друк. Офс. друк. Ум. друк. арк. 1,51. У и. фарбо-вщб. 1,63. Обга.-зид. арк. 1,00.

Тираж 100 пр. Зам. ¿3-1 РВВ КДТЕУ Дшьниця оперативного друку 253156, Клшг-156, вул. Кото, 19

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальшстьта ступшьдослщженносп тематики дисертацп. Акту-альшсть робота пщгверджуе той факт, що основним напрямком в проб-ющтва керашчних сгшових иатер1алав на Украйн, на найближчу перспективу, е. збшьшення обсягу виробнидтва пустотмоТ^ефектавно! та лицево! цегли, розпшрення асортименту та щдвшцення я коси ма-тер1алш та вироб1'в, що забезпечують довгов1чшсть, комфортабшьшсть та архггектурну виразшсть оформления будшель та споруд.

В умовах штучно-! кладки найбильш ефективним облицьову-вальним материалом е лицева цегла, яка волод!ючи хорошими теп-лозахистними властив остями, разом з тим виконуе одночасно функци конструктивного та облицьовувального матер1ал1в.

На свповому ринку за останш роки пщвищився попит на ли-цеву цеглу. В цей час в США, Англп, Шмеччиш та ¡ншнх крашах майже 80 % цегли вщ загального випуску, складае лидева цегла. Лицева цегла в багатьо* крашах використовуеться не тшьки для зовтшнього оформления буд1вель, але 1 для внутр!шнього декоративного озлобления. В УкраТш частка П складае тшьки ОрЗ % вщ загального випуску цегли, при потреб! 15-20 %.

Широко розловсюджений в , УкраГш споаб облицьовування буд1вель керакичною плиткою не завжди виправдовуеться, бо кр1плення плитки на дементних розчинах до поверхш стши ке зв'язуе и з конструкщею, що позначаеться на довгов^чносп фасаду, незважючи на вщмшну як1сть керам!чноТ плитки. Нер1вном1рна усадка плитки та цегли стала причиною обвалу портику КиУвського поштамту, що викликало собою людсью жертви. Облицьовувальну плитку не можна застосовувати для облицьовування фгсад1в буд^вель в районах з тдвищеною сейсшчною актившстю.

Лицеву цеглу з траднц/йшй керамшно! сировини одержують з високояюсних глин та суглиныв з вм1стом сол! БОз не бшьш 0,5 %. При схильносй цегли до висолювання у вигляд1 добавок, що зв'язують арчаний анпдрид у нерозчинш сол! ВаБСМ, застосову-ють сол! бар1я, яы не тшьки дефщитш, але й сильно отруйш та при робот! з ними вимагають дотримакня особлив их запоб!жних за-ход!в. Кр!м того, вимагаеться ретельний контроль за юльюсгю добавки що вводиться, яка також може .бути джерелом появи вис6л;з.

Актуальность напрямку розвитку виробництва керам!чнях ма-тер!ал1в з побхчних продукте зосереджена на випуску вироб!в з максимальним використанняи паливомютких вщход!в вугледобич1 та вуглезбагачення, так як вони дозеоляють отримувати значну (до

70 %) економш гостродеф^цнтного гехнолопчного палива здебшып! газопод!баого.

В Укра'Ы за розробками Кшвського науково-дослщног» шституту будйельних матер!ашв та вироб1в (НД1БМВ) створен! проект" та прийнято до експлуатади перший в храшах ближньол заруб1ж>хя автоматизований завод спнових буд^вельних матер1ал!в : застосуванням у вигляд! основшм сировини 100 % вуглевщход!'в т; формуванням икроб1в з жорстких мае. На цьому завод! освоено ви пуск цегли по ДЕСТ 530-80 "Цегла та камеш керам1чнГ. Створен( проекта та розпопочато буд1вшщтво ще семи под!бних завод1в.

Науково-дослщннми шетитутами Укра'ши та Роса розробленс технолог!! виробнидтва керамгчних стшових матер^ашв на основ .вуглевщхедов з високими спожмвчймн властивостями, бшышеть : яких леревшцують так!, одержат з звичайних дегельних глин. За-собу одержання лпцево? цегли, а також доевщу виробнидтва и ; вуглеввдход^в немае. в

Мета 1 основш завдання наукового дослщження. Метою дьогс наукового дослщження е розробка засобу одержання керам^чно/ цегли з вуглевадходш з внеоким вм!стои арчаних сполук та обгрунту-вання технолопчннх параметр!в виробнидтва лидевоТ дегли, що за-безпечуе полшшеш споживч! властквосп.

Для досягаення поставлено! мети було розроблено робочу ппотезу, суть якоТ полагала у слщуючому:

1. Фориування виро&в проводите з ьйшмаль.чою кгльгЛстю веди, так як розчинш сол1 м1гр1рують у продеа сушки гальки за наявно-стю води в рщюй фазь

2. Створити пористий газопроникний черепок за рахунок вигорання гуглецю при !зотерм!чшй видержщ в д1апазот температур 800850 °С.

3. Розпад сульфдав, зокрема триту, та вилучення основно! илькоси арки проводите у газогоудбному сташ за рахунок обпалу в окиеяювалькому середовшщ великими об'емами теплоносш.

4. ГПдБИщекня температуря з ¡зотерм1чною видержкою^кшдев1й температур! проводит« у присутносп флюсуючих добавок для зв'язу-вания арчаних сполук, що заяишилисься, в легкоплавы сполуки та одержання черепка з закритою порисистю та водопоглинанням не бшьш 12 %.

Вщходи вугледобич! також як \ шел вуглем1стк1 вадходи у своему склад1 м!стять сполуки арки у вигляд1 сульфат!в, сульфщв, зокрема трига. Вмкт арки у кшькосп бшып 0,5 % (у перерахун-ку на БОз) буде причиною вмеол^в на поверхш керам1чних вироб1в.

А

Зисоли сприяють руйнузанню цегли, зннжують термш службы вироб1в у ст5новШ хладщ, попршуюгь и естетичт власгивосп.

Зисокий вм1сг у вуглевщходах арчаних сполук майже на один порядок перевшцуе допустиые значения, присутшсть Ух здебшыяого у вигляда сульфщьв та тарига, що не зв'язуютъся в нерозчннт з'еднання, не дозвошяе використовувати розчинга аш бар1я, подобно традицШнш глинистШ сировиш, в яый арчаш спсшуки присутш у виг-ляд! роз чин них сульфатов, що вступаздть в сбмшну реакцпо на кер~ Б1ШНШ стада пере робки та вилежуваншг масиг.

Наукова новизна та найбьльш ¡стотн! науксв! результата. Розроблено коиплексний багатофакторний зааб усунення шкщливого впливу арчаних сполук на формування властивостей цегли та . отрп мання матер1алу ■ ¡з заданога структурою, що забезпечус полшшея споживч! властивосп лицевоТ цегли, вщпов!даючоТ вимогам вищо! категорй" якосп за рахунок:

1. Одержання на пергаш стад11 обпалу газопроннкного черепка при ¡зотерм1чн!Й видержц! в штервал! температур 750-800 °С для повио-го вигорання вуглецю.

2. Розкладання шриту та шших сульфдав при вилученш газо-под1бного арчаного анпдриду через пористий черепок зг рахунок велико? швидкосп теплонопя в ошслювальному середовищ!.

3. Розкладання та вилучення частково сульфатно? сгрхк при б1льш високш температур! обпалу 900-1000 °С.

4. 1зотерм!чнш видержщ у вщновлювалькому середозиш! при кшцевШ температур! обпалу 1020-1060 °С. На цш стгдп проходить остаточне формування структури черепка, яке визначае споживч! власти воет! виробу. Змшюетъся структура пор: пори презашототь за-крить Знижуеться водопоглинання черепка. Падвищуеться йога ме-хашчиа мщшеть. За рахунок флюсуючих добавок з'являються легкоплавка евтектичш сполуки, що зв'язунлъ сульфати у иерозчткп нов! сполуки, як1 не утворюють зксол1в у процес! ззсло.чсення!

5. Зв'язування водорозчинноТ сол1, зяклнкагачеп вясоли, коре&туючи-ми дошшками.

Цьому в значшй М1|п сприяе:

— формування вироб1з з ясорстхих мае з мшшалькою к1л&'.астЕг. води затворення, що в рщхш фаз! у яроцеа сушки вшгосять роз-чинн! сол1 з внутршшх об'ем!в вироб1в на поверхню;

— виробництво ефектяаних пустоплих вирсб>в з великого :;лощею випаровування.

Охолодження вироб1в гзровадилося по загалькопришшгому режиму для керам!чклх спнових матер1ал1в.

Практична цшшсть роботн полягае в тому, що вперше доведено у виробничих умовах, що з ввдход1в вуглезбагачення на технолопчних лпиях, розроблених Швденппробудом спшьно з НД1СМВ для жорсткого формування керам1чних вироШв з застосуванням па-ливомкткоУ сировини, тыъки за рзхунок технолопчних добавок та технолопчних параметр1в виробництва, без додаткових каштальних витрат, можливо випускати лицеву цеглу високоГ якосп марок 150— 200 вщповщно до вимоги ДЕСТА 7484-78 "Цегла та камеш ке-рам1ЧН1 лицевГ.

Реал!зац1Я результате роботи. Виробнича перевфка проводи-лася на Лугансьхому дослщно-експерименталыюму завод) буд1вельних матер1ал1в (ДЕЗБМ).

Апробащя роботи. Основш положения дисертацп доповвдались, ' обговорювались та отримали позитивну ощнку на наукових конфе-ренщях професорсько-викладацького складу Кшвського торговельно-економ!чнаго ушверситету (м. Кшв, 1991-1993 р. р.); иг шжнародшй науково-техшчнш конференци з проблем виробницгвг буд1вельних матер!ал1в (м. Пенза, 1993-1994 р. р.). '

Публикации Основш положения дисертацшно! роботи викладе-но у 5 наукових, статтях, тезах М1жнароднох науково! конференци.

Структура та обсяг роботи. Дисертащя складаеться з введения, 5 роздшв, висновк1в, рекомендаций, додатыв та списку викори стовувано! лгеератури, який мостить 120 найменувань. Робота викла

дена на 150 сторшках машинописного тексту, що мктить _ таб

лиць. та _ малюныв.

Особистий вклад автора складаеться у визначенш зада» дослщження, проведенш аналогично? та експериментальнок роботи, и анализ! та узягалънент. Брала участь в практичнш реалЬацй ре зультаив проведених досладжень. Висновки та рекомендаца дисер тацШно? роботи отримаш автором особисто.

Основш положения, що виносяться на захист:

1. Споаб запсбтання утворенню висол^в на поверхш вироб1в, отри маних з вуглевщход1в, що мкггять одночасно сульфодну 1 сульфаты; арку в к!Лькосп до 4 % (в перерахунку на на БОз).

2. Споаб десульфурацн вироб1в у процеа обйалу.

3. Технолопчш параметри обпалу вироб1в, що забезпечують одер жання структури вироб1в, вщповциючо! споживчим вимогам, щ пред'являються для лицевох цегли вищо!" категори якосп.

Об'екти, матер!али та засоби дослщження. У вигляд! основнс сировини для виробництва керам!чно'1 лицевоГ цегли були застосс ваш В1ДХОДИ вуглезбагачення ЦЗФ "Луганська" (класу~ 0-150 мм)

б

вчсоким BMicTOM арчаних сполух. Kij-jKicTb арковнх сполук у пере-рахукку на ЗОз складае 4,07 %, з яко! сульфатна арка склада е 0,16 %. У вигляд! добавок застосовували легкоплавк1 прськ1 породи (пёрл1т, базальт), вщходи виробннцтв (ваграночний шлак, всходи емалевого, барш-стронц!сг,ого, капролактамового виробництв), а та-кож розчинш сол! 6apia.

В петрограф!чному вщношент вуглевщходи являють собою аргипти, алевролпи та шщаники з bmIctoh до 12 % вугледю. За мшералопчним bmictom це хаолМт, змппано-шарсз! глинясп мшерали, гщрослюда, хлорит та монгморшэшт. Петрограф!Чний та мшералопчний склада практично постшш.

ЦЗФ "Луганська" збагачуе вугшлк не т1льки шахт Лугапсько) область але частхово i Захщного Донбасу. Кар'ерна волопсть ix 11— 12 %, стушнь метаморф!зацп'1 середня. Х1м1чний склад практично постшний, що пщтверджуеться даними наведеними у таблиц! 1. Х!М1чний склад визначався по стандартнш методищ зпдно ¡з ДЕСТ 2642.0-86 та ДЕСТ 2642.14-86 "Вогнетриви та вошетривка сирсви-на. Загальш вимоги до 3aco6iB анал!зу".

Керамко-технолопчш зластивосп вуглевщход^в поданi у таблиц! 2. 3 метою одержання вироб1в з задзними споживчкми влдста-востями, у тему числи як1 вщповиають сучасиим вимогам до есте-тичних похазниюв, тобто придатних для застосування ix у вигляд! лицевих, були застосоваш коректуюч1 добавки.

Коректукт добавки, що сприяють одержанню чисгих лицевих поверхонь стшових матер!ал1'в на основ! вуглев1дх0д!в ЦЗФ "Луганська", представлен! молотими прськимн породами, з!дходами про-мислозосп, выходами, здатними зв'язувати арчакохислий ангщрид у нерозчинш сульфати öapia.

Хш!чний склад добавок навед у таблиц! 3. Так як у рсботг дослщжуеться органо-мшеральна глиняста сировинз, що е вщх одами граЫтацшного вуглезбагачення ЦЗФ "Луганська", то звичайн! засоби вщбору проб сировини змшеш i полягають у слщуго^сму: вщходи вуглезбагачення доставлялися i3 збагачузальнс!' фабрики автотранспортом на завод, де проводився помол у шахтному млиш. Отримз-ний порошок в!дбирався з бункеру шлвка paais через кожш 1015 хвилин (звичайно 3-4 проби). Bei взяп проби змгаувалкся fo-зом, що являло собою середню пробу для проведения вмпробургнь.

Проба глинисто"! сировини випробовувалась на хдм^чшгй склад, гранулометричний склад, пласпгппсть, вогнетривюсть, теплоту з/о-рання.

Х1м1чний склад ввдход1в вуглезбагачення

Таблиця 1

Час в1дбору проби Вм!ст ОКСИД|В, %

5Ю2 А1203 Ре20 3 ТЮ2 СаО МдО Р205 Ыа20 К20 ЗОЗ.заг. Э1 воз, сульфат п.п.п. сума

розрахунок на суху речовину, %

лютий 52.29 17,62 6,26 0,79 1,46 1.65 0.10 2,63 0,23 4,23 1,65 0,15 10,05 99.11

кв!тень 52.24 17.62 7,01 0,80 1,70 1,60 0,08 2,63 0,31 3,18 1,24 0.17 10,29 98,87

травень 52,47 17,46 6,26 0,76 1,61 1,25 0,10 2.64 0,22 4,92 1,92 0,18 10,08 99,85

червень 52,48 17,24 6,42 0,77 1.75 1,73 0,06 2,70 0,23 3,93 1,54 0,14 10,12 99,14

середке 52,37 17,48 6,50 0,78 1,64 1,56 0,085 2,65 0,25 4,07 1,58 0,16 10,13 99,26

Та&шця 2.

Керамисо-технолопчш властивосп вуглев'1дход!в ЦЗФ "Лугансьха".

Наименования покэзника Значения показника

Формугальна аолоНсть, % 14-15

Плгстичн1сть, число пласгичност! 9.4

сСормувальна зд1бн!сть хороша

В1дношення до сушки по Чижському, с 300

Усадка пов1тряна, % 3,9

Усадка вогиева. % 3,9

Усадка загальна, % 7.8

Температура плавания, °С 1370

Температура сп!кання, °С неспкаються

Оптимальна температура обпалу, С 1060

Водопоглинання, % 7.0-12,0

Граница м!цност) при стисканн!, МПа(кгс/смг) 15-30 (150-300)

Граница м!цност1 при 1зги61, МПа (кгс/сыг) 2,5-5,0 (20-50)

Масова частка загальноТ арки визначалася по ДЕСТ 8606-72 "Паливо тверде. Зааб визначення арки" та по ДЕСТ 2059-75 "Па-ливо тверде. Прискорений зааб визначення загально! арки".

Питома теплота згорання визначалася по ДЕСТ 147-74 "Паливо тверде. Зааб визначення вищо!" теплоти згорання I обчислення нпжчт теплоти згорання".

Х1м1чний склад добавок. Таблица 3.

Оксиди Назва добавки 1ТТ масова доля, %

пергЛт базальт зола вагран, грануль-ований шлак в!дходи эмалевого еирсбн,

5Ю2 65.0-75,0 43,5-47,0 55-75 42.10 41,18

А1203 12,0-15,0 11,0-13.0 22-86 6,5-12,0 0,98

Яе203 4,0-7,0 6,69 6,60

РеО 0,6-2,5 5,0-8,0 4,7 6,60

ВаО 4,46

ТЮ2 2,0-3,5 0.89 1,8

МпО 0,2-0,3 2,5

СаО 1,5-2,5 . 10,0-12,0 2,9 33 0,45

МдО 0.5-1,5 8.0-11,0 1,19 1,8

Ыа2 О 2,5-3,5 0.69 13,20

К20 4,0-8,0 1,0-2,5 2.44

ЗОЗ 0,18 1,15 !

В203 8.45

№2Р6 7,30

№2А1Г6 2,83

Н20 4,0-8.0

Вщходи вуглезбагачення, теля руйнування структури породи у млиш, складалися з окремих часгок р!зноТ величини, форми, складу. Ochobhí завдання анализу гранулометричного складу — визначення вмкту часгок pisHiix po3iíipiB у вщсотках бщ маси проби, що дослщжуеться. Вщ цього залежать таы властивост! глинисто!" си-ровини як пластична спроможшсть, onip згину, усадка, набухания.

Гранулометричиий склад порошку вщход!в вуглезбагачення визначався двома засобами: ситовом та тпеточним. Ситовим засобом гранулометричиий склад визначався по ДЕСТ 2093-82 "Паливо тверде. Ситовий 3aci6 визначення гранулометричного складу". Пшеточним засобом — по ДЕСТ 21216.2-81 "Сировина глиняста. 3aci6 визначення вм!сту тонкодисперсних фракщй".

В шпеточний 3aci6 були внесет деяи доповнення, зв'язаш з особливостяии властивостей метаморф^зованих порщ. Як вадомо породи, оад добуваються з вупльних шахт з pÍ3HOÍ глибини, мають не однакову cryniHb метаморф13му. Тому ступшь помолу мае для грая-складу визначальне значения. . Метаморф1зоваш породи не дкпергують в вод! i використовуються в технологй' в тому вилядК в якому вони одержан! теля помолу, огже, нам необхщно знати 1х дхйсний гранулометричиий склад. II ри визначенш гранскладу порошка пшеточним засобом частину материалу що залишилася на cutí

0.1, — не розтирали в ступил, а приступали до Еиконання методики вазначення гранулометричного складу пшеткою.

Пластичность вщвальних порщ у чистому вигляд1 визначалась по ДЕСТ 21216.1-81 "Сировина глиниста. Зас!б визначення пластич-

hoctí".

Зразки сушили в' природних умовах та в супяльнш шафо при температур! 100-105 °С.

Обпалюваля зразки у лабораторних печах по режиму: 20150 °С — пином температури протягом 1 години; 150°С— выдержка 1 година; 500 °С — видержка 1 година; шдйом до кшцевоТ температури протягом 3 годин; кшцева температура — видержка 2 години; охолодження зразив — 14 годин до температури 40-50 °С. Для того, щоб одержати пор1внянл результата дослщжень по . сшханню в методику ДЕСТа 21216.9-81 "Сировина глиняста. 3aci6 визначення сшкання глин" на лабораторних зразках нами були внесен! наступш змпга до режиму обпалу:

1. Пщйом температури, починаючи з 600 °С до 800 °С, проводився 3i швидкюю 1,0 °С за хвклину;

ю

2. При 800 °С проводилась видержка на протяз! 2-3 годин, щоб уникнуги сильного рйхлення черепку у процес! narpisy iз-за видшення летучих газ1в та вигорання вуглецю;

3. Час видержки регулювався закшчекням втрати маси при данш температур!, що фксувався на дилатометра

Солевидшення визначалося методикам ВНД1БУДМАТ ш.П.П.Будшкова.

Мшерало-петрограф[чт доовдження проводилися

р!зноман1тними засобами: cbítobo'í мкроскопй' на поляр!зацшному MÍKpocKoni MIH-8; рентгеносгруктурними ' — на Д1фрактометр1 ДРОН-8м; термограф!чними — на установщ Курнакова..

Визначення к!лькосп природних радюнукладов 232ТН, 226RA, 40К визначасться киьюсним спектральним анализом з специально пщготованих середшх наведених проб сировини чи готових вироб1в.

Безпечним у еколопчному в!дношенш для житлових будов е tí матер^али, у яккх вишряна сума радшнуклщов (А) до допустимо'"' (Д) менш 1 (А/Д). Цей показник нормуеться "Положениям про рад^ацшний контроль на обс'ктах будхвництйз i пщприемств буд1ндустрй i будматер1ал1в Укра'ши" (Рсн-356-91) та рекомен-дащями Национально? komící'í по рад1ацшному захисту.

Питома рад!ацшна активность проб не перевищувала гранично-допустиму питому актившсть для' буд1вельних матер1ал1в 1-го класу — 370 Вк/кг.

Для визначення загально! i сульфатно? арки у зразках з вуг-левшход1в в процес! обпалу вуглезадходи дробились i розмолювались до фракцш розм1ром менше 0,5 мм. Шел я затвореяня водою форму валися з ясорстких мае плиточки розкпром 5x5x1 см та висушу-вались в сушильнш шаф1 при температур! 105 °С. Cyxi плиточки завантажувалися в електричну муфильну шч i вкладалися на ребро з ввдетанню м1ж 'ними 1—2 см. К1льк1сть плиточок складала по Зшт. для кажяо! температури обпалу. Середовище в п!чц! окислювальне. Шсля Harpiay плиточек до температури 500 °С та годинно'1 i30tepmí4h0'i видержки витягували з ne4¡ 3 плиточки, a ¡hieí що за-лишалкся, продовжували нагр1вати до наступно! температури 850 °С i п!сля двухгодинно? видержки витягали наступш 3 плиточки. Ана-лопчно витягали з печ| по три плиточки обпалеш при 980 i 1020 °С при ввдержщ по однш годин!.

3 обпаленних при pi3HÍá температур! плиток готу в ал и проби для визначення вм!сту арки за стандартною методикою.

На шдстав! проведено? роботи можна зробити наступи! виснов-

ки:

1. Вуглевщходл ДЗФ "Луганська" по х1ьйчкому та мшералопчному складу, а також керампсо-технолопчним власгивостям задовольняють вимогам до сировини для одержання керам1чнкх стшових матер1ал!в загалъного призначення кр1м лицевоТ цегли.

2. У внгляд1 коректуючих технолопчних добавок для запоб1гання висалювання розчинно!" сол! на поверхню вироб1в застосоваш легкоплавка прськ! породи та вщходи х1м1чного виробнидтва. ,

3. Для проведения комплексних дослщжень ф1зико-х1м1чних, технолопчних та спожяечих властивостей керам1чних мае та вироб^в з них використовували ДЕСТи та методики, розроблеш ВНДШУДМАТ, НД1БМВ та щшими ¡нститутами краш ближнього заруб!жжя.

4. Встановлено, що незважаючи на високий вмктг загально1 арки в вуглевщходах, сульфатно!" арки, яка виклихае висалювання, дуже мало. Розчинш сол1 утворюються за рахунок окисления сульфщдв (шриту) та реакцн з луговыми та лугоземельними металами.

5. Запоб^гання утворенню розчикноТ сол! треба забезпечувати за рахунок розклнадения сульфвдов та вилучення арчаного ангтдриду у газопод!бкш фаз1, а також зв'язування його в нерозчинш сполуКи та скло за допомогою коректуючих добавок.

ОСНОВН1РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦН

3 метою одержання вироб^в з заданимн споживчими властиво-стями, в тому числ1 вщпов1даючих сучасним вимогам до естетичних показниюв, тобто придатних для застосування IX у вигляда лицевих, були застосоваш коректукт добавки.

Коректуюч! добавки, як1 сприяють одержанню чистих лицевих поверхонь стшових матер!ал1в на основ! вуглевщход1в ЦЗФ "Луганська" представлен! молотими прськими породами: вапном, базальтом та перлитом; вщходами промисловосп, що ьпетять флюсуюч1 компо-ненти як золошлак Лугансько!' ГРЕС, вщходи емалевого виробнидтва (сметка), гранульований ваграночний шлак, вадходи виробнидтва капролактаму з високим вмютом лупв; вщходами виробнидтва, що утримухоть сполуки бар;я, наприклад, ввдходи барш-строшцевого виробнидтва 6Ш та чорш, здатш зв'язувати арчанокислий ангщрид у нерозчинш сульфата барш.

Розчинш сол1 бар!я, що вступають в обмшну реакцш з с1рчанокислими сполуками такими, як карбонат баргя, углекислий

12

öapiü, окис бар'ш, утворюють нерозчияшш сульфат бар1я, що не ут-ворюе висол1в.

Готувалися керам!чш cyMimi з добавками молотих порщ, спо-лук бар1я, в1ДХ0Д1в промисловосп.

Пов^ряна усадка сум!шу з чистих вуглевадход1в невелика i складае 3,7 %. Додаток молотих прських порщ, золи, ваграночного гранульованого шлака знижуе величину повггряшм усадки. Знижен-ня до юшмуму величини усадки залежить вад кшькосп добавки, шо вводиться i досягаеться при максимальна! киькосп добавки.

1нпп добавки практично не впливають на змшу тштряно'! усадки.

Bei керам1чш cyMimi нечутлив! до сушки: чутливкпъ до сушки по А. Ф. Ч13ькому — бьтып 300 с.

Формувальш властивосп Bcix cyMimiB задовыьт. Полшюення формувальних властивостей при данш формовочнш вологосп може бути здшенено шляхом nporpiBy cyMimeft до 40-60 °С та вакууму-ванш.

Максимальна вогнева усадка для сумшу з чистих вуг-левщходов, обпаленних на температуру 1060 °С, складае 4,6 %. Добавки прських порщ знижують ii за винятком перлггу, що, вияв-ляючи флюсуюч! властивосп, збильшуе и до 5,2 %. Збыьшення вог-нево!" усадки спостер1гаеться при ввод! 5 % вщход1з емальозого ви-росництва.

Водопоглинання черепку 12 % i забезпечуеться при обпал! 3pa3KiB (О, П-10; 5-20) в штервал! температур 1000-1020 °С а для зразк!в з високим вм!стом вапиа (И--20, И-30) при температур! об-палу 1060 °С як показано на мал. 1а, б.

Мшшальие водопоглинання, передбачене стандартом 6 % для cyMimiB з високим BMicroM флюсующих добавок, наприклад, ваграночного шлаку, емальовоТ сметки (Ш-20, Э-5) досягаеться при температур! обпалу 1000-1020 °С (див. мал. 1а).

Густина черепку збшыпуеться по Mipi збшьшення температурн обпалу та супроводжуеться збшыпенням вегаево'/ усадки.

Густина зразк!в обпаленних при температурах 900-950 сС, поргзняно невелика 1600-1670 кг/м3 ! пов'язаиа з значною пс-риспстю, викликаною вигоранням зуглеця, на що вказуе иисоке зо-цопоглинання 18-22 %, а у зразках з високим »MicTOM вапна (М-20, И-30) — до 25 %.

Густина зразив, обпаленних при температур! 1020-1060 °С, збшьшуетьсх та складае 1770-1790 кг/м3 (зразки И-20, И-30, 3-30).

!

Температура обпалу Температур» обпалу

Мал. 1. Залежшсть водопоглинання сушпив ва температури: а) О — 100 % вуг-левщходи; И-30 — 70 % вуглевдаоди, 30 % вапно; Б-20 — 80 % вуглевадходи, 20 % базальт; П-10 — 90 % вуглевщходй, 10 % перлгг; б) Ш-20 — 80 % вуг-лев'щходи, 20 % ваграночний гранульований шлак; К-1 — 98 % вуглевшходн, 1 % вщходи капролактама, 1 % сметка; Э-5 — 95 % вуглевщходи, 5 % сметка; Бсб-2 — 98 % вуглев'щходи, 2 % в'щходи барш-строншевого виробництва.

Густина зразк1в з чистих вуглев1дход1в, обпаленних при температур! 1020-1060 °С, складае 1873-1878 кг/см3. Добавки, що ви-являють флюсуючу Д1Ю при обпаш на цю температуру, шдвищують густину, що для зразкш П-30 в1дповщае 1876-1907 кг/м3, Ш-10 — 1864 кг/м3, К-10 — 1878-1917 кг/м3.

Гранична мщнгсть при стисканш вах зразмв дуже висока 1 забезпечуе при температур! обпалу 1020-1060 °С одержання вироб^в марки 200-300 див. мал. 2а, б.

Зразки, обпалеш при температур! бшьш низькш, до 900950 °С, також забезпечують одержання вироб1в високих марок 100— 200, але вони не ввдповщають шшим вимогам. Оптимальну температуру обпалу вироб1в необхщно вважати равною 1050 °С. Експлуа-тацпоц споживч! властнвост! вироб!в так!, як морозостшшсть, вологостшк!сть, визначаються не т1льки механ!чною мщшстю череп-

я ■

Я ,М>а ТАК

в

3

2

■Ю-23 ■3-3

2 &«

5 I

■Ял-»

Г-1

да 850 им «и псо г,*г Температура обпалу

ям ки ют ям г,-с

Температура обпалу

Мал. 2. Залежшсть гранищ мщност! при стисханш в'щ температура обпалу:

а) О — 100 % вуглевщходи; И-30 — 70 % вуглезщходи, 30 % ваппо; Б-20 — ВО % вуглевщходи, 20 % базальт; П-10 — 90 % вуглешдходи, 10 % перли;

б) Ш-20 — 80 % вуглевщходи, 20 % ваграночний граиульозанич шлак; Х-1 — 98 % вуглезщходи, 1 % отходы капродахтама, 1 % сметка; Э-5 — 95 % зуг-левщходя, 5 % сметка; Бсб-2 — 98% вуглевЦзходи, 2 % вщходя бярш-стрсншевого вирсюнкцгва.

ку, але у значшй м1р1 стввщношенням та розм1рами вщхритих та закритих пор, тобто структурними особливостями.

Структура черепка вивчалася шляхом змнш пористссп черепка залежно вщ температура обпалу та шляхом м1кродосл!джерь пщ мпсроскопом.

В масах з чистих вуглевщход!в та з добавками, почикаючя з температурп обпалу вище 1000 °С превалюе закрита пористость. Ви-кяток складае сумш.з високим бмстом тонкомолотого вапна, для т,го-го Ещкрита пор!Спсть залишаеться високою (И-30), дкв. мал. За, б. Тому обпал вироб1а з вуглевщход1в повинен проводитися при температур! 1050 °С. Це пов'язано з тим, що при бшьш низыай температур; обпалу, у черепку переважно !снуе вщкрита пористость, яка виникла в процеа вигорання вуглецю, а при бшыи висок¡й температур! внаслвдок твердофазних реакд!й, коли почкнэеться утворекна рщкой фази, збшьшуеться ! переходить в закряту.

3 зростанням температури обпалу полшшуються вс! 1неш по-казники надшносп: вологост!йх!сть, коефщшнт водонасиченняг набухания. Коефщ(ент рзмягчення 0,8 досягаеться вже при температур!

п.%

я

из «и ; "в пи г.ч Температура обпалу

9И <Ш ЮЯГ Г,'С

Температура обпалу

Мал. 3. Залежнк;ть пористосп черепка Вщ температуря обпалу: а) Б-20 — 80 % вуглев'щходи, 20 % базальт; П-10 — 90 % вуглевщходи, 10 % перл'гг; б) О — 100 % вуглевщходи; И-30 — 70 % вуглевщходи, 30 % вапно. 1 (2) — открита (закрита) порастить.

обпалу 980 °С, зате величина- набухання черепка, вдо забезпечуе довгов^чшсть матер1алу (0,02 %) для сумшей, досягаеться при температур! обпалу не нижче 1020 °С. Для сум ¡шей з вм!стом вапна понад 20 % вона вигца.

Для з'ясування впливу р1зномаштних добавок (в р1знш 1х ылькостО на структурн1 характеристики обпалено"! керам1чно? дегли з вуглевщхсдав ЦЗФ "Луганська" були виготовлеш та вивчеш шлхфи з зразюв керзм1чного черепка, сформоваш з р]зномаштних мае.

Добавки вводилися також з метою зменшення ылькоей вшьно! арки, вдо утворилася при об пал 1 вщход(в вуглезбагачення, переведения и у нерозчинш та важкорозчинш у вод! сполуки.

Зразки з х1м1чшши добавками, поряд з дослщженнями пвд мпсроскопом, вивчалися за допомогою рентгенофазного анашзу, при-чому в склад вводили максимальну кшькилъ добавки, щоб наблизи-тись до розв'язуючо! спроможносй приладу.

Вапно, добавлене в шихту, розрихляе структуру черепка 1 .тим биьше, чим бшьша кшькиль вапна введено.

Добавки перлггу, базальту, також як 1 добавки хЫчного вироб-ництва, ктошього впливу на структуру керам^чшм цегли не вияаляялъ.

. Холф зразкш з чисшх вуглевщхсдав обпаленних при температур! 900 °С, св!тлий цегляно-червоний, що при шдвищенш темпера-тури обпалу змшюеться ! при температур! 1020 °С набувае свгаго-корячиеве забарвлення.

Ксшр зразкш у склад! яких е вапно зал ежить- в!д температури ! його процентного ви!сту.

При вмкгп вапна 5, 10, 15 % (И-5, И-10, И-15) \ температур! обпалу 900 °С кол1р одкаковий — свшто-червоний. При вм!сп вапна 30 % (И-30> — бшып прояснений. Поверхня чиста без нальоту. Звук черепка глухий, вказуе на те, що черепох недостат-ньо сшкся при висоый вщкритш пористост!.

Кол!р зразк1в обпалених при 1050 °С залежить вщ вм!сту . вапна. Зразки з вмютом вапна 5 % (И-5) мають р1вном1рне забарвлення ясно-коричневий без битого нальоту. В зразках И-15 бшого налг.оту немае. Кол!р дешо светшший, шж у зразку И-5. Зразки И- 30 вкрит! як би битам нальотом, але насправд! такий б!лий кол!р пронизуе черепок на всю тосту. Звук в уах зразках глухий, вказуе на високу вщкриту пористость.

Кол1р зразмв, в склад! яких метиться базальт, обпаленних при температур! 900 °С, бшып ¡нтенсивний та змшюеться вщ ясно-коричневого до коричневого. Звук глухий з невеликим дзвоном в зразках Б—10. 3 збшьшенням добавки дзвш похращуеться. Вщ висо-коТ температури поверхня зразюв вкрилася плямами, особливо в м!сцях доторкувань, але перепалу немае. Де-не-де е бигявий нал!т. На зразку Б-30 хол!р б1тьш р!вном1рний, коричнезий. 3 збшыиенням вмшту добавки дзвш покращуетъся.

У зразках з добавкою перлгга, обпаленних при температур! 900 °С, з збшьшенням добавки кол1р свшпшас вщ коричневого до ясно-коричневого, також ! звук — до глухого при 30 %.

Зразки, обпалеш при температур! 1050 °С — свггло-коричне-всго кольору, чист! з- нормальним обпалом. Битого нзльота немае. В зразках П-20 ЕС1 зразки покряти битом нальотом.

Зразки, вишговлеи на основ! вуглевщхсд^а з добавками, сбпалет а штервала температур 900-1060 °С, внпробовувалися на висалювання.

Зразок з чисгнх вуглевдходш, обпалегпош при температур! 900 °С, мае багато висоипв на зах гранях. Юльюсть висошв яостутюЕО зменшуегься при тдвищенш температури сбпалу ! при температур! сбпа-ту 1020-1060 °С незначт виссян вздзначалися тишки га верхшй граш.

Зразки, що мають у вигляд! добавки вапно, обпалени при температур! 500 °С показали, що при вмктс добавки 5 ! 10 % (И>, И-10) верхня частина зразку без висол!в, нижня, що знаходила-

17

ся у вод! з наявшстю висол'ш. При вмитп вапна у кшькосп 15% верхня половина без висол!в, та, що знаходилася у вод!, з великими висолами. При збшьшенщ в мосту вапна до 20 % — верхня половина зразку з малим нальотом соло, нижня частина, що знаходи-ласяв у водь — з великими висолами.

Зразки, обпалеш при температур! 1020 °С показали, що пры вмкгг! .ваяна 5 % (И-5) — верхня частнна зразка без виссшв. Нижня, що знаходилася у вод!, з пад-прними висолами. При вм!ст1 вапна 10-30 % (И-10, И-15, И-30) — верхня частина зразка без ссга. Нижня частина з великими висолами (роздшення по гранищ води).

Зраэкм, що мостять у виглящ добавки базальт, обпалеш при температур! 950 °С показали, що при вм!ст1 базальту 10 % ¡снуе нальот сол! на верхшх гранях зразка, на задшй стшщ слцда вщ соло, на передшй спнщ, що обдувасться вентилятором слдав висалювання немзе. Пщвищення вм^сту базальту до 30 % у зразхах (Б--20, Б-30) привело до помтюго вщкладення ссш по впх гранях (по колу).

Зразки з добавками базальту, обпалеш при температур! 1020 °С показали, що при вмилъ його 10 % (Б-Ю) — невеликий нальот сол! з'явився титьки на задн!й стоящ зразка, що не обду-ваеться. У зразках з вм1стом базальту 20 ! 30 % (Б-20, Б-30) ду-же мале висалювання на верхнш частит зразков. Нижня частина, що знаходилася у вод'1, — чиста.

Зразки з добавкою сирого перлгга, обпалеш при температур! 950 °С показали, що при вмит перлиту 10 % (П-10) верхня половина зразка з сильним висалюванням, нижня частина зразка, що знаходилася в вод!, без сол!. При вмигл перлгга 20 % (П-20), зра-зок по периметру покритий р!вноморним вщкладенням сол!; при вшсп перлггу 30 % (П-30)' — в!дкладенням сол! спостер!галося тшьки на верхнш граш зразку.

На зразках, обпалеиих при температур! 1020 °С з вм!стом 10 % перлгга, висолов немае, зразки чист! при вм!ст! 20 % перл!та (П-20) —- слабке висалювання на верхнш гран! зразку; при вм1сп перл ¡та 30 % (П-30) — незначне висалювання на верхнш грат зразку. Нижня частина чиста.

Зразки, що. м!стять у вигляд! добавки окис бар!я (Бо-0,2, Бо-0,5, Бо-1, Бо-2) при випробуванн! на висалювання мають тенденцию. до змши виступання висол!в в залежносп вщ температури обпалу (950-1020 °С), процентного вмкту окису бар!я, присутносп водного середовища. При вм!ст! окису бар!я 0,2 % е сильне висалювання на поверхн! зразку; з 0,5 % добавки — висалювання на всш поверхн! зразку; з 1 % добавки — на верхнш частин! зразку

18

сильпе висалювання; з 2 % добавки — на верхшй частиш зразку добре ncMirae висалювання.

Зразки з добавкою вуглексилого барао в кшжосп вад 0,2 до 2,0 % (Бу-0, 2, Бу-0, 5, Бу-1,0 та Бу—2,0) обпалени при температур! 1020°с при випробуванш на висалювання, показали, що на bcíx. зразках в верхшй частиш з'явилося помотне висалювання: зменшуеться-з зб!льшенням кшькосп добавки. У зразках Бу-1,0 та Бу-2,0 висалювання практично вц;сутне. Зразки, обпалеш при температур! 1020 °С з emíctom у бигляд1 добавки карбоната бар!я у юлькосп вщ 0,2 до 2,0 % (Бк-0,2, Бк-0,5, Бк-1,0, Бк-2,0) при випробуванш на схильмсть до висолювання показали наступи! результата, тс при bmíctí 0,2, 0,5 та 1,0 % — висалювання практично вшсутне. Пра bmíctí добавки 2 % помине висалювання у верхнш частин! зразюз.

Зразки обпален! при температур! 1020 °С з bmíctom н!дходш емалевого виробництва в к1лъкосп вщ 1 до 20 % (Е-1, Е—10, Е—20) при випробуванш на висалювання показали наступи! результата:

— при bmíctí добавки 1 % .— помине висалювання на зерхш'й rparíi зразку; при bmíctí добавки 5 % — висалювання вшсутне;

— при bmíctí добавки 10 % на bcíx гранях висалювання, а при bmíctí добавки 20 % — почалося оплавления зразку.

Зразки, сбпалеш при температур! 1020 °С з маси, що «¡стать пуглепиходи та 1 % вщход!в барш-сгронщевого виробництва (Бс-1), з добавкою гранульованопо шлаку в ылькост! вщ 0,5 до 20 % (Ш-1, Ш-5, Ш-10, Ш-20) при випробуванш на висалювання показали, що ступшь висалювання зменшусгься з збшыиенням BMicry гранульсвакого шлаку. При bmíctí шлака до 5 % — незелике висалювання на зерхнш граш. При bmíctí шлаку 10 % висалювання незначне на верхнш грат зразку; при emíctí 20 % шлаку висоли практично вщсутш.

Зразки, що мктять у вигляд! добавки в!дходи гирсбиицтва капролактаму в кшькосп вщ 0,5 до 10 % (К-0,5, К-1,0, К-5,0, К-10,0), т випробуванш на висалювання мають тенденцш до знач-ho'í змши виступання bhcoüíb. На bcíx зразках не залсжно вщ KÜibKocri впровадженоГ добавки висалювання вщсутне, проте при bmíctí добавки в кигькост! 10 % на зразках з'явклася 'сита трнглн.

Аяал5зуючи отриман! результата на схильшсть зразив до висалювання можна зробити наступи! висновки.

Зразок з чистих вуглев!дход1з без добавок, обпалений при температур! 9G0 °С, при випробуванш на висалювання показав сильне висалювання на ecíx гранях. Стушнь висалювання змсншив-ся по Mípi падвигцення температури обяалу. При температур! обпалу 1050 °С bíh був мМмальним та в основному на верхшй грань

19 '

3 прських порщ у бкгляд1 добавок, придзтних для усунекня схильносп до висалюваиня черепка на ochobI вуглевщходш, реко-мендуються молот! базальт в кшькост1 20 % та сирий перл1т — 10 %, що е ефуз1вними породами, являють собою скло основного та кислого складу з пщвищеною реакцшною__спроможшстю. Щ добавки вступають в реакщю з продуктами дисощацй сол1 з утворен-ням водонерозчинних сполук, з одночасним зниженням вологопро-никносп черепка. Збшыпення вм!сту перлгту до 30 % при кшцевих температурах обпалу викликае оплавления зразюв, при швидккному обпал1 можливо спучування зразк!в. Оптимальна температура обпалу зразк.ш повинна знаходитись в межах 1020-1050 °С.

Додаток молотого вапна до вуглевщход1в показав негативш результати. Це пояснюеться тим, що дисощащя карбонату кальция вище температури вигорання вуглецю. Для зв'язування арчаного анлдриду 'з окисом калыця вимагаеться пщвищена температура обпалу. Утворення легкоплавких сполук з оксидом калыию утруднене, так як в продеа розкладу вапна тдвищилася вщкрита порисгисть черепку, що ускладнюе проткання твердофазно!' реакцн.

Зниження nopncTocri черепку та висалювання шляхом запро-вадження сполук 6apia для переведения аркових. сполук в водоне-розчинш сполуки показали, що дозування дих добавок повинно бути оптимальним та пщбиратися експериментальним шляхом.

Xopomi результати одержаш при запровадженш карбоната барш та углекислого бар!я (Бк-1, Бу-1, Бу-2). Висалювання практично вщсутне, при введенш в шихту вуглекислого барш в кшькосп 1 % чи карбоната барио в1д 1 до 2 %. При бшьш високому BMici добавок з'являеться висалювання з 6apieBol' «ш. Зниження схильносп до висалювання за рахунок добавки розчинно!' солг барио засновано виключно на переведенш водорозчинно? сшп 6apiro шляхом реакци з арчаними сполуками, в важко розчинний сульфат барш (BaS04).

Xopomi результати по усуненню висол1в одержан! запровад-женням вщход1в б ¡лих барм -стронщевого виробнидтва (Бсб-0,2, Бсб-1), при запровадженш 'fx в кшькосп вщ 0,2 до 1 % в шихту повшстю усувають схильшсть до висалювання.

Практично повшстю усувае висалювання добавка в шихту сметки емалеволо виробнидтва в кшькосп 5-10 % (Е-5, Е—10). Легко-плавке скло, що моститься в добавщ, зв'язуе розчинш ccmi, створюючи лепсоплавы сполуки та розширюючи штервал списания черепка.

Аналогичну дш виявляе добавка, що складаеться з 1 % сметки емалевого виробнидтва та вщход1в виробнидтва капролактаму у кшьхосп вод 0,5 до 10 % (К-0,5, К-1, К-5, К-10). Вщходи капро-

20

лактаму, що М1стять значку кшьюстъ лупв, посилюють флюсуючу Д1Ю добавки та зв'язують ар чаш сполуки в нерозчинщ. У вигляд! коректуючих добавок для запобогання висол^в на лидев1й цепн ре-комендуються наступш добавки: Б-20, П-10, Бк-1, Бу-1, Бсб-1, Е-5, Ш-20, К-0,5.1

Як видно з таблицд 4, добавка ввдходав барш-сгронщевого вироб-ництва (бшк) в илькосп 0,2-1,0 % знюкуе вмюг БОз в черепку майже в п'5пъ раз1в, знюкуе вмсг оксидш водорозчннко! ссш та повтстю запоб/'гае утворенню виссшв. Аналопчш результата забезпечу-10ться добавками карбонату барио 1-2 % або 1,0 % в углекислого бары.

Зб1лыпення вм1сту добавок в кигькосп вище оптимальною сприяе збшьшенню ¡нтенсивносп висалювання. Введения в шихту окису барш малсефективне (див. таблицю 4).

: Таблица 4.

Вм1ст оксидш водорозчяютх солей в обпалених зразках з баршвмкггких добивкашг.

Шифр зраэха Назва добавки СаО МдО ЭОЗ N320 К20

О Вуглев!дходи ЦЗО "Луганська" 0,56 1,41 ( 0,0206 0,0231

Бсб-0.2 Бар1й-стронц!ев1 в1дходи б!л1 0,18 0.36 0,0035 0,0390

Бсб-1 0,18 0,33 0,0012 0,0390

Бсб-2 0,59 о.ооа 1.28 0.0129 0,0105

Бсб-5 0,48 0.04 0,97 0.0060 0,00512

Бсч-0,2 Бар1й-стронщеа( в!дходи морн! 0.44 1,37 0,0180 0,02690

Бсч-1 0,29 0,057 • 0,91 0,0203 0,01777

6сч-2 0,33 0,014 1,19 0.0203 0,01848

Бсч-5 0,27 0.059 0.69 0,0073 0,00574

Бо-0,2 ВаО 0.53 1,6 0,0245 0,0352

Бо-0,5 0,49 0,059 1.24 0,0230 0,0229

6о-1 0.42 0,064 1,08 0,0183 0,0181

Бо-2 0,41 0,023 1,16 0,0183 ' 0,0200

Бк-0,2 ВаСОЗ 0,25 0,025 0,58 0,0067 0,032

Бк-0,5 0,40 0,030 1.10 0,0206 0,0164

Бк-1 0,15 0,004, 0,26 0,0020 0,0012

Б<-2 0,16 0,001 0,30 0,0020 0,0013

Бу-0,2 Ва(СНЗСОО)2 0,26 0,021 0.59 0,0067 0,0020

6у-0,5 0,41 0,021 0,33 0,0300 0.0220

Бу-1 0,14 0,011 0,23 0,0016 0,0011 !

Бу-2 0,43 0,053 1.08 0,0120 0,0075 |

У таблищ 5 приведено вм1ст БОз в зразках, що мостять флю-сугач1 добавки в оптимальней к1лькоси, обпаленних при температур! 980, 1020, 1060 °С.

Таблица 5.

Водопоглинання тц вмет ЭО: в с"хшс1ио: зразках з фдюсугачззмя коргкгуючяш добавками.

Шифр зразку Назва добавки Водопоглинання, % Вм!ст БОЗ, %

980, °С 1020, °С 1060, °с 980, °С 1020, °С 1060, °С

О без добавки 16,6 . 8,4 6,2 1,72 1,41 1,36

Л-10 перл!т (10 %) 10,8 8,8 0,2 1,06 0,25 0,19

Б-20 базальт (20 %) 14,3 /09 6,8 1,24 0,31 0,24

Ш-20 вагранонний гранульоззиий шлак (20 %), сметка (1 %) 12,8 ■ 6.1 4,8 1,28 0,53 0,18

Э-5 сметка (5 %) 11.4 6,8 5,8 1,30 0,41 0,32

К-0,5 В1ДХОДИ капролактама (0.5 %1 сметка (1 %) 12,8 8,9 8,4 1,27 ■ 0,36 0,31

К-1 в!дходи капролактэ-ма (1 %), сметка (1 %) 12,3 8.6 6,2 1,26 0,32 0,21

К-5 в/дходи капролактама (5%), сметка (1 %) 12,2 6,3 5,8 1,03 0,33 0.18

Повна вщсутшсть висалювання черепка з оптимальною к1льк!стю флюсуючих добавок забезпечуеться при температур! обпа-лу 1020-1060 °С, при цьому водопоглинання черепка знаходиться в межах 4,8-10,3 % (в середньому бия 6-7 %) та вм1ст БОз при температур! обпалу 1020 °С — 0,26-0,53 %; при температур! обпа-лу 1060 °С — 0,18-0,32 -%.

1нтексивн|'сть висалювання пропорцшна мае! зразку та зворот-ньо пропорцшна пловд випарювання, то лицев! вироби рекомендуется випускати пустотишми з невеликою товщикою ст!нок.

висновки

1. Вуглевщходи ЦЗФ "Луганська" вщповщають вимогам, що ставляться до глинисто! сировини для виробництва керам!чних стшозих г1;атер1ал1в, задовольняючи необхщн! споживч! властивосп.

2. Властивост! надшносп визначаються структурно-ме-хашчними властявостями черепка, отриманого в процес! обпалу, що для вуглевщход!в повинен лроводитися по особливому режиму для Бигоранкя вуглецю.

Швндшсть вигорання вуглецю в виробах залежить в!д товщи-ни черепка, його газопроникност!, швидкосп руху шчних газ!в та

Ух складу, конценграцн га розм^ру часток палива, режиму обпалу. Тривалкггь вигорання палива пропорщйна квадрату товщини стшок вироб1в. Ця залежись збер1гаеться у тому разь якщо в вироб1 в{дсутня рщка фаза. Тому в перюд вигорання вуглецю повинна за-безпечуватися температура, при якш не пщвищуеться температура в вироб1, тобго повинна забезпечуватися 1зотерм1чна видержкка. Збшьшеяня газопроникносп черепку прискорюе вигорання вуглеця. Газопроникшсть ткно пов'язана з викритою пористою виробй.

ФЬихо-мехашчш показники 1 вадповщно споживч! властивосп вироб1в полшшуються з пщвищенням температури обпалу до 1060 "С при дотриманш температурного режиму.

Миимальна температура обпалу, при якш забезпечуються надшшсть вироб1в в експлуатацн 1020 °С, максимальна — 1060 °С. Рекомендована — 1050 °С.

3. Естетичш властивосп виробш з вуглев1дход1в визначзються 1х зовшшшм -виглядом та характером висол!в на поверхш, як в процеа виробництва, так I в процеа експлуатацн.

Кшьмсть сол1, що випарилася на поверхш вироб^в прямо про-порцшна кЬлькосп вологи, яка випарювалась та мн-рувала в ршкШ фаз! з середини до поверхш вироб!в, ступшь нальоту зворотньо пропорцшна гшощ! випаровування. При недостатшй швидкосп руху газ ¡в насичених арчаними сполуками сол! можуть випадати з теп-лоноая на поверхню вироб!в.

Для обмеження висалювання на лидев1 грат виробу обмежу-ють лидеву сторону або садкою вироб^в лидевими гранями гц1лыю одне до другого, або зрошуванням вологозахистними шпвками. Ра-дикальними засобами зменшення схильносп до висалювання е за-провадження добавок, що м1стять баркв1 сполуки в пседнанш з флюсуючими добавками, що зв'язують розчинш сульфати в нероз-чинш сполуки та виробництво пустотшо! лицевоТ цегли, що характе-ризуеться великою поверхнею випаровування. Позитивш результата по зв'язуванню розчишим сол! показали добавки 20 % базальту, 10 % перл ¡та, 5 % в'1ДХ0Д1в емалевого виробництва, 0,5 % вщход1в виробництва капролактаму, 1 % ввдходав барй-сгронпдевого виробництва, 20 % ваграночного гранульованого шлаку, 1 % карбонату барпо та в углекислого бар1Ю. Ц1 добавки знижують солевидшення в 4-6 раз!в.

4. Полшшення теплозахистних властивостей, а отже зниження витрат палива на опалення примщень, забезпечуеться випуском пу-стоплих керам1чних вироб]'в.

Виробництво IX дозволяе скоротити тривал)сть обпалу шляхом скорочення тривалосп ¡зотершчно! видержкки, прискорити розклад

23

та усунезшя арчаних газ!в при окисленш- сульфщш, змеяшкти схильшсть та , штенсившсть висалювання черепка за рахунок великих площ випаровування.

5. Керашчш стонов! матероали на основе вуглевщходов ЦЗФ "Лу-ганська" вщповщають вам _шоживчим власгявостям та вимогам, яы пред'являються до керам1чних стшових матершив на основ! традидшно£ глинисто!' сировини, але з бшыи високими показниками надшносп.

Основн! матерели дисертацп викладен! в наступних роботах:

1. Михайлов В. И., Зельниченко Е. И. Технология изготовления лицевого кирпичз из углеотходов. //Строительные материалы и конструкции, Киев, НИИСМИ. — 1993. С. 16-17.

2. Михайлов В. I., Зельшченко О. I. Технолопя виготовлення лице-В01 цегли з вуглев1дх0д1в та локвиащя висол1в на поверхш ви-роб'.в. — В зб. "0птим!зац1я асортименту та збереження якосп товаров". — Кшв, КТЕ1, 1993. С. 145-1.51.

3. Зельшченко О. I. Переваги та особливосп. виробництва черепиц! з вуглевщход!в. — В зб. "Оптим!защя асортименту та збереження якосп товаров". — Кшв, КТЕ1, 1994. С. 42-45.

4. Зельшченко О. I. Мехашзм руйновноо да замерзаючоо вологи в' пористих керам1чних буд1вельних матероалах. "Оптим1зацоя асортименту та збереження якосп товарш", — Кшв, КТЕ1, 1995.

5. Михайлов В. И., Величко Ю. М., Зельниченко Е. И. Новые технологические процессы для производства стеновых и кровельных изделий на основе углеотходов. Тезисы международной конференции по строительным материалам. — Пенза, 1993.

6. Зельшченко О. I. Економочна ефектившсть використаннх лицево1 цегли на основ! вуглевщход!в. "Оптим1защя асортименту та збереження якосп товарш". — Кшв, КТЕ1, 1995.

Зельниченко Е. И. Потребительские свойства стеновых строительных материалов на основе углеотходов.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.19.08 — товароведение промышленных товаров, Киевский государственный торгово-экономический универси-. тет, Киев, 1995.

Защищаете: б научных работ, которые содержат результаты экспериментальных исследований возможности и целесообразности применения углесодержащих отходов для производства лицевого кирпича. В условиях штучной кладки самым эффективным облицовочным материалом является лицевой кирпич, который, обладая хорошими теплозащитными свойствами, вместе с тем выполняет одновременно функции конструктивного и облицовочного материалов. На Украине доля лицевого кирпича составляет только ОрЗ % от общего выпуска кирпича, при потребности 15-20 %.

Лицевой кирпич из традиционного керамического сырья получают из высококачественных глин и суглинков с процентным содержанием солей БОз не более 0,5 %. Целью настоящего научного исследования являлось разработать способ получения лицевого керамического кирпича на основе углеотходов с высоким содержанием сернистых соединений и обосновать технологические параметры производства лицевого кирпича, обеспечивающие улучшенные потребительские свойства. Содержание в углеотходах серы в количестве более 0,5 % (в перерасчете на 80з) является причиной высо-лов. Высолы портят внешний вид кирпича, способствуют его разрушению, снижают срок службы изделий в стеновой кладке, снижают ее эстетические свойства. С целью предотвращения высолов и получения изделий с высокими потребительскими свойствами, отвечающим современным эстетическим требованиям, т.е. пригодных для применения в качестве лицевых, были применены корректирующие добавки. Корректирующие добавки, способствующие получению чистых лицевых поверхностей стеновых материалов па основе углеотходов ЦОФ "Луганская", следующие: молотые горные породы (базальт — 20%, перлит — 10 %), отходы промышленное::::, содержащие флюсующие компоненты (отходы змалневого производства — 5 %, ваграночный гранулированный шлак — 20 %, отходи производства капролактама — 5 % с высоким содержанием щелочей), а также карбонат бария и углекислый барий. Эти добавки снижают солевыделенне в 4-6 раз. Результаты исследований подтверждены выпуском промышленной партии лицевого кирпича на Луганском ОЭЗСМ.

Zel'nichenko E. I. Consumer properties of the wall building materials on the basis of carbonaceous wastes. \ Thesis submitted for a competition for a degree of Candidate of Technical Sciences. Speciality 05.19.08 — industrial stuffs management. — Kiev State University of Trade and Economics; Kiev, 1995. Defended are 6 research works dealing with the results of experimental studies ,on the feasibilty and expediency of replication of the carbonaceous wastes for the manufacture of the facing brick. In the conditions of a piece bricklaying the facing brick is the most effective facing material possessing good heat-protective properties and simultaneously functioning as a structural and facing material. In Ukraine the share of the facing brick is amounted only to 0p3 % from the total brick production at the demand of 15-20 %. The facing brick of the. traditional ceramic raw materials is produced of the high-quality clays and loamy clays with SO3 salts content of not more than 0.5 %. The present reseach work is aimed at the development of the method of producing the facing ceramic brick on the base of the carbonaceous wastes with a high content of sulphuric compounds and justification of technological parameters of the facing brick production, thus providing the improvement of the consumer properties. The sulphur content in the carbonaceous wastes in the amount of more than 0.5 % (in SO3, recalculation) causes the salting out. The salting outs spoil the appearance of the brick, cause its failure, reduce the service life of items in the wall bricklaying, reduce its esthetic appearance. To prevent the salting put and to provide the products with preset consumer properties meeting the updated esthetic requirements, i.e. suitable for application as facing ones, the correcting additions were used. The correcting additions contributing to the producing of clean facing surfaces of the wall materials on the base of the carbonaceous wastes TsOF "Luganskaya" are as follows: crushed rocks (basalt — 20 %, peariite — 10 %), industrial wastes, containing the fluxing components (wastes of enamel production — 5 %), cupola furnace granulated slag — 20 %, wastes of caprolactam production — 5 % with a high alkali content), as well as barium carbonates. These additions 4-6 times reduce the salt precipitation. The results of investigations were confirmed by producing the industrial batch of brick at the Lugansk Pilot Plant of Structural Materials.

Ключов! слова: вуглевщходи, висоля, лицева цегла, коректу-K)4i добавки.